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透射电镜（TEM）
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主题：【求助】关于电镜测试分辨率的问题

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ming198787
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发表于：2011/06/24 09:24:54 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
不是很理解为什么一般的tem分辨率都要比sem高
sem的原理应该是把电子束先聚焦成很小的斑然后去扫面样品，应该可以把电子聚得很小啊，而且其分辨率是直接由这个斑的大小决定的吧，怎么分辨率还是不如一般的tem高呢
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sushan617
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2011/6/24 9:36:21 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
SEM与TEM的加速电压差别吗，SEM是30KV（最高），TEM（100-300KV更高）。
TEM中的STEM模式类似于SEM,电子束会聚，200KV，STEM分辨率为0.2nm
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ming198787
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2011/6/24 9:48:52 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 sushan617(sushan617) 发表:
SEM与TEM的加速电压差别吗，SEM是30KV（最高），TEM（100-300KV更高）。
TEM中的STEM模式类似于SEM,电子束会聚，200KV，STEM分辨率为0.2nm


但sem的分辨率和加速电压没有直接的关系啊，主要是看它能把电子束聚焦成多小的斑，而tem才是根据瑞利判据那套原理类似于光学成像它的分辨率才是和波长之间成正比的，所以一般sem的加速电压用不着那么大，而tem则主要通过提高加速电压来提升分辨率；我就是不理解为什么一般的sem不能聚得很小（0.几个nm之类）而stem却可能实现或接近
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longwood
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2011/6/24 11:09:08 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
1. TEM, STEM的分辨率也不是受波长限制的，主要是球差。球差和加速电压有一定的关系，加速电压越大球差越小。

2. SEM和STEM束斑能聚多小，主要也是球差决定的。光从电压角度看，STEM电压高，球差小，束斑肯定也小。

3.最重要的是， SEM接受二次电子信号，信号产生的范围远远大于电子束直接照射的范围。这个展宽大大降低了SEM的分辨率。
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2011/6/24 11:10:28 Last edit by templus
ming198787
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2011/6/24 11:51:29 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 longwood(templus) 发表:
1. TEM, STEM的分辨率也不是受波长限制的，主要是球差。球差和加速电压有一定的关系，加速电压越大球差越小。

2. SEM和STEM束斑能聚多小，主要也是球差决定的。光从电压角度看，STEM电压高，球差小，束斑肯定也小。

3.最重要的是， SEM接受二次电子信号，信号产生的范围远远大于电子束直接照射的范围。这个展宽大大降低了SEM的分辨率。


理论上，tem的分辨率应该是和电子波长直接关联的吧；球差是不是实际的透镜加工工艺所限而导致的，我也不是很懂，请教下
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longwood
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2011/6/24 13:00:48 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
理论上最终受电子波长的的限制，但是现在球差的影响更大，大了两个数量级。
300 keV电子波长  0.02 埃，　无球差校正的电镜300 kV 分辨率大概在2埃左右。

球差不仅仅受限于加工工艺（和光学透镜不一样），主要是磁透镜（磁场）本身的性质，即旋转对称的磁透镜无法消除正球差。

上世纪末开始实用化的基于非圆形（多极）磁透镜的球差校正技术解决了这一问题。所以目前分辨率可以提高到零点几埃，但是里理论分辨率还很远，主要受高阶球差，色差，仪器稳定性,光源相干性等影响。

原文由 ming198787(ming198787) 发表:
理论上，tem的分辨率应该是和电子波长直接关联的吧；球差是不是实际的透镜加工工艺所限而导致的，我也不是很懂，请教下
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2011/6/24 13:04:54 Last edit by templus
ming198787
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2011/6/24 15:43:27 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 longwood(templus) 发表:
理论上最终受电子波长的的限制，但是现在球差的影响更大，大了两个数量级。
300 keV电子波长  0.02 埃，　无球差校正的电镜300 kV 分辨率大概在2埃左右。

球差不仅仅受限于加工工艺（和光学透镜不一样），主要是磁透镜（磁场）本身的性质，即旋转对称的磁透镜无法消除正球差。

上世纪末开始实用化的基于非圆形（多极）磁透镜的球差校正技术解决了这一问题。所以目前分辨率可以提高到零点几埃，但是里理论分辨率还很远，主要受高阶球差，色差，仪器稳定性,光源相干性等影响。

原文由 ming198787(ming198787) 发表:
理论上，tem的分辨率应该是和电子波长直接关联的吧；球差是不是实际的透镜加工工艺所限而导致的，我也不是很懂，请教下


哦，这样啊，谢谢您。
那普通sem的分辨率只能到几个nm，stem却比它能提高很多，这两个不都是把电子束聚焦成光斑去扫描样品么，有什么实质的差别啊？
另外，用场发射tem做stem模式下的HAADF像据说分辨率要比tem的还高，是这样么，为什么我做出来的图像和模糊，对比度不太好呢。
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